ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА Российский патент 1994 года по МПК H01J29/86 

Изобретение относится к электронно-лучевым трубкам (ЭЛТ), в частности к поверхностному контуру панелей днища колбы таких трубок.

Цель изобретения - уменьшение поверхностных искажений внешней поверхности днища колбы при изготовлении ЭЛТ большого радиуса, не требующих использования толстого слоя стекла при относительно плоском днище колбы.

На фиг. 1 изображен цветной кинескоп с теневой маской, вид сверху с частичным разрезом по оси; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3, 4 и 5 - разрезы Б-Б, В-В и Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - составная диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали панели днища колбы трубки по фиг. 1; на фиг. 7 - составная диаграмма контуров панели днища колбы, взятых по линиях Б-Б, Д-Д, Е-Е и Ж-Ж на фиг. 2; на фиг. 8 - диаграмма квадранта обладающей признаками изобретения панели днища колбы, показывающая радиусы и функции кривизны; на фиг. 9 - диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали обладающей признаками изобретения панели днища колбы по сравнению со сферическими панелями со стандартным радиусом; на фиг. 10 - диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали, обладающей признаками изобретения панели днища колбы по сравнению со сферической панелью с радиусом в 1,5 раза больше стандартного; на фиг. 11 - диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали обладающей признаками изобретения панели днища колбы по сравнению со сферической панелью с радиусом в 2 раза больше стандартного; на фиг. 12 - диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали обладающей признаками изобретения панели днища колбы по сравнению с несферической панелью с плоскими краями.

На фиг. 1 показана прямоугольная ЭЛТ в виде цветного кинескопа 1, имеющего стеклянную колбу 2, включающую прямоугольную панель 3 днища колбы и трубчатую горловину 4, соединенные раструбок 5. Панель включает днище 6 колбы для наблюдения и периферийный фланец или боковую стенку 7, которая герметично прикреплена к раструбу 5 при помощи спекания 8 стекла. Прямоугольный трехцветный катодолюминесцирующий экран 9 находится на внутренней поверхности днища 6 колбы. Экран 9 предпочтительно является линейчатым, при этом линии люминофора проходят в основном параллельно меньшей оси Y-Y трубки (перпендикулярно плоскости фиг. 1). В качестве альтернативы экран может быть точечным. Электрод выбора цвета со многими отверстиями или теневая маска 10 съемно установлена на панели 3 днища колбы на заданном расстоянии от экрана 9. Линейно расположенный электронный прожектор 11 установлен в центре горловины 4 для генерирования и направления трех электронных пучков 12 по компланарным сходящимся траекториям через маску 10 на экран 9. В качестве альтернативного варианта, электронный прожектор может иметь треугольную форму (дельта-конфигурацию).

Трубка 1 на фиг. 1 предназначена для использования с внешней магнитной отклоняющей системой, такой как отклоняющая система 13 при этом вертикальные и горизонтальные магнитные потоки действуют на три пучка 12 для сканирования пучков горизонтально по направлению большей оси (Х-Х) и вертикально по направлению меньшей оси (Y-Y) соответственно по прямоугольному растру на экране 9.

На фиг. 2 показана передняя часть панели 5 днища 6 колбы. Периферия панели 3 образует прямоугольник со слегка изогнутыми сторонами. Граница экрана 9 прямоугольная с прямолинейными сторонами и прямыми углами.

Конкретные поперечные сечения панели по меньшей оси (Y-Y), большей оси (Х-Х) и диагонали приведены соответственно на фиг. 3, 4 и 5. Внешняя поверхность панели 3 днища колбы изогнута вдоль большей и меньшей осей, причем кривизна вдоль меньшей оси больше кривизны вдоль большей оси, по крайней мере, в центральной части панели 3 днища колбы. Например, в центре днища 6 колбы отношение радиуса кривизны контура внешней поверхности вдоль большей оси к радиусу кривизны вдоль меньшей оси больше 1,1 (или разность превышает 10% ). Сагиттальная высота точки на контуре панели измеряется от плоскости (Р), которая перпендикулярна продольной оси Z-Z трубки и касательна в центре панели 3, до другой плоскости (например, Р1, Р2 или Р3), которая параллельная плоскости Р. Сагиттальные высоты SH1, SH2 и SH3 для точек на внешней поверхности днища 6 колбы около концов меньшей оси, большей оси и диагонали на краю экрана 9 обозначены на фиг. 3, 4 и 5 соответственно. Три показанные сагиттальные высоты связаны следующей зависимостью: SH1 < SH2 < SH3.

На фиг. 6 показаны контуры внешней поверхности панели по большей оси, меньшей оси и диагонали, наложенные друг на друга. Каждый контур заканчивается на краю экрана. Контур большей оси заканчивается на первой плоскости Р1, которая перпендикулярна продольной оси Z-Z трубки. Контур меньшей оси заканчивается на второй плоскости Р2, которая отнесена от и параллельна первой плоскости Р1. Контур диагонали заканчивается на третьей плоскости Р3, которая отнесена от и параллельна первой плоскости Р1. Три плоскости отнесены от центральной части днища колбы в следующем порядке: вторая плоскость Р2, первая плоскость Р1 и третья плоскость Р3. Точки на внешней поверхности около концов большей оси на краю экрана лежат в первой плоскости Р1. Точки на внешней поверхности около концов меньшей оси на краю экрана лежат во второй плоскости Р2. Точки на внешней поверхности около концов диагонали на краю экрана лежат в третьей плоскости Р3. Отношение промежутка, измеренного вдоль центральной продольной оси трубки между второй плоскостью Р2 и плоскостью Р, касательной центральной части днища колбы, к промежутку между третьей плоскостью Р3 и плоскостью Р больше, чем меньшая ось экрана в квадрате, деленная на размер диагонали экрана в квадрате, и меньше единицы. В трубке, имеющей экран с отношением сторон 4: 3. нижний предел этого отношения промежутков составляет примерно 9/25. В другой трубке, имеющей экран с отношением сторон 5: 3, нижний предел отношения промежутков составляет примерно 9/34. Другие меньшие коэффициенты также входят в точные вычисления контура днища колбы, так что указанные отношения можно рассматривать только как приблизительные. Аналогично отношение промежутка между первой плоскостью Р1 и плоскостью Р к промежутку между третьей плоскостью Р3 и плоскостью Р больше, чем размер большей оси экрана в квадрате, деленный на размер диагонали экрана в квадрате, и меньше единицы. В трубке, имеющей отношение сторон 4: 3, нижний предел этого отношения промежутков составляет примерно 16/25. В трубке, имеющей отношение сторон 5: 3, нижний предел отношения промежутка большей оси составляет 25/34. В любом случае верхний предел, равный единице, исключается из указанного диапазона, так как отношение, равное единице, обозначает, что днище колбы с плоскими краями. Альтернативно промежуток между второй плоскостью Р2 и третьей плоскостью Р3 по существу равен размеру меньшей оси экрана в квадрате, деленному на размер диагонали экрана в квадрате и умноженному на промежуток между третьей плоскостью Р3 и плоскостью Р.

На фиг. 7 показаны контуры внешней поверхности, параллельные меньшей оси Y-Y, взятые по линии Б-Б (меньшая ось), Д-Д, Е-Е и Ж-Ж на фиг. 2. Каждый контур имеет круглую форму, причем радиус кривизны каждого поперечного сечения увеличивается с увеличением расстояния от меньшей оси.

Внешняя поверхность для одного варианта выполнения днища колбы описывается бивариантным полиномом четной функции в четвертой степени, которая обеспечивает симметричное в квадрантах описание с плавной поверхностью для основной поверхности, показанной на фиг. 8. Кривизна поверхности вдоль меньшей оси имеет круглую форму с радиусом кривизны R_o. Кривизна поверхности по сторонам днища колбы, параллельно меньшей оси и на краю экрана также имеет круглую форму с радиусом кривизны R_e. Кривизна поверхности в сечениях параллельно меньшей оси, которые находятся между меньшей осью и сторонами экрана, имеет круглую форму с радиусом кривизны R_i. Радиус кривизны R_i представляет собой функцию расстояния вдоль большей оси от меньшей оси и удовлетворяет зависимости R_o < R_i < R_e. Кривизна поверхности в верхней и нижней частях днища колбы параллельно большей оси и на краю имеет круглую форму с радиусом кривизны R_l. Кривизна поверхности вдоль большей оси представляет собой несколько более сложную функцию Н(х) расстояния от меньшей оси. В основном эта кривизна большей оси имеет круглую форму около центра днища колбы с радиусом кривизны R, но около сторон днища колбы кривизна увеличивается. Такое увеличение кривизны по бокам днища колбы можно рассматривать как отклонение от основного радиуса кривизны R.

Размера для ЭЛТ с размером экрана по диагонали 69 см (27 дюймов): SH1 = 18 мм, SH2 = 22 мм, SH3 = 26 мм, R_o = 1150 мм, R_e= = 5126 мм, R_i > 1150 мм и < 5126 мм, R_l = 4574 мм, Н(х) = 1673 мм с отклонениями.

Внутренняя экранная поверхность днища колбы определяется добавлением соответствующего расклинивания для стекла с целью упрочения, что известно в технике, и образованием контура в бивариантном полиномиальном виде.

На фиг. 9-12 изображены поверхностные контуры большей оси, меньшей оси и диагонали днища колбы, выполненного в соответствии с изобретением, как показано пунктирными линиями, в сравнении с четырьмя известными контурами днища колбы, как показано сплошными линиями. У всех трубок размер экрана по диагонали составляет 69 см (27 дюймов).

На фиг. 9 показан контур сферического днища колбы со стандартным радиусом 1 R. Примерная величина стандартного радиуса для трубки, имеющей размер по диагонали примерно 635 мм, составляет 1034 мм. Так как днище колбы с радиусом 1 R является сферическим, контуры большей оси и меньшей оси лежат на контуре диагонали. Сагиттальная высота, измеренная между параллельными плоскостями, проходящими через концы диагонали и центральную поверхность днища колбы, для днища колбы с радиусом 1 R составляет 52 мм. Разность саггитальной высоты между концами большей и меньшей осей составляет примерно 15 мм, а разность саггитальной высоты между концами большей оси и концами диагоналей составляет примерно 19 мм.

Хотя саггитальная высота на конце диагонали контура, выполненного согласно изобретению, днища колбы (26 мм) составляет половину высоты днища колбы со стандартным радиусом 1 R (52 мм), необходимо заметить, что кривизна нового контура днища колбы вдоль меньшей оси очень похожа на кривизну днища колбы с радиусом 1 R. Такая кривизна вдоль меньшей оси нового днища колбы обеспечивает необходимую прочность без значительного увеличения толщины стекла для выдерживания атмосферного давления при откачке трубки. В следующих двух сферических днищах колб с большими радиусами кривизны необходимая прочность получается в результате использования относительно более толстого стекла, что приводит к более тяжелым трубкам.

На фиг. 10 показан контур сферического днища колбы с уменьшенной кривизной, при этом радиус кривизны в 1,5 раза больше стандартного радиуса 1 R днища колбы по фиг. 9, например, около 1500 мм. Сагиттальная высота для днища колбы с радиусом 1,5 х х R составляет примерно 39 мм. Разность сагиттальной высоты между концами большей и меньшей осей составляет примерно 11 мм, а разность сагиттальной высоты между концами большей оси и концами диагоналей составляет примерно 15 мм.

На фиг. 11 показан контур сферического днища колбы с еще меньшей кривизной, при этом радиус кривизны в 2 раза больше стандартного радиуса 1 R днища колбы на фиг. 9, например около 2000 мм. Сагиттальная высота для днища колбы с радиусом 2 R составляет 26 мм и равна высоте контура нового днища колбы. Разность сагиттальной высоты между концами большей и меньшей осей составляет 8 мм, а разность сагиттальной высоты между концами большей оси и концами диагоналей составляет примерно 9 мм.

Хотя теоретически возможны сферические днища колбы с еще большими радиусами кривизны, чем днище колбы с радиусом 2 R, дополнительный вес, вызванный стеклом днища колбы, и дополнительная сложность конструкции теневой маски представляют собой серьезные недостатки для их производства. Однако изобретение обеспечивает новое днище колбы и трубку, которые исключают эти недостатки, в то же самое время обеспечивая преимущества для наблюдения трубок с более плоскими днищами колб. Периферия нового днища 6 колбы на краю экрана изменяется только на ±4 мм от плоскости, проходящей через концы контура большей оси для трубки с диагональю 69 см. Так как это изменение незначительное, края экрана для наблюдателя кажутся существенно плоскими. Такая плоская форма краев экрана создает впечатление, что экран плоский, хотя имеется кривизна в днище колбы. Как обозначено разностями сагиттальной высоты, отмеченными для вариантов выполнения сферического днища колбы с радиусами 1 R, 1,5 R и 2 R, такое впечатление плоской формы не является возможным для этих вариантов выполнения со сферической формой.

На фиг. 12 показаны контуры днища колбы большей оси, меньшей оси и диагонали для днища колбы с плоскими краями. Такие контуры действительно обеспечивают плоскую периферию экрана, однако если контур диагонали этого днища колбы с плоскими краями образован с существенным прогибом, то может наблюдаться некоторое искажение поверхности. Изобретение позволяет выполнить ровную поверхность днища колбы без заметного для наблюдения искажения поверхности.

Хотя предпочтительный вариант выполнения трубки с диагональю 69 см описан с разностью сагиттальной высоты между первой плоскостью Р1 и второй плоскостью Р2, равной 4 мм, и разностью между первой плоскостью Р1 и третьей плоскостью Р3, равной также 4 мм, объем изобретения включает другие разности сагиттальной высоты, как указано ранее описанными пределами на отношение промежутков. Кроме того, изобретение не ограничивается каким-нибудь конкретным типом экрана ЭЛТ или электронного прожектора. (56) Патент СССР N 1403997, кл. Н 01 J 29/86, 25.02.83.

Патент США N 3931906, кл. 425-505, опублик. 1976.

Использование: в электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). Сущность изобретения: ЭЛТ содержит прямоугольное днище колбы с внешней поверхностью, имеющей кривизну вдоль его меньшей и большей осей, и катодолюминесцирующий экран (КЭ) на его внутренней поверхности, причем, по крайней мере, в центральной части днища колбы кривизна вдоль меньшей оси по крайней мере на 10% больше, чем кривизна вдоль большей оси. Точки на внешней поверхности около концов большей оси (X - X) на краю КЭ лежат в первой плоскости (P1), перпендикулярной центральной продольной оси (Z - Z) трубки, точки на внешней поверхности около концов меньшей оси (Y - Y)на краю КЭ лежат во второй плоскости (P2), параллельной первой плоскости, точки на внешней поверхности около концов диагоналей прямоугольного днища колбы на краю КЭ лежат в третьей плоскости (P3), параллельной первой плоскости, при этом первая, вторая и третья плоскости отнесены от четвертой плоскости (P), параллельной им и касательной к центральной части днища колбы, в следующем порядке: вторая, первая и третья плоскости. Отношение расстояний между плоскостями P2 - P и P3 - P больше, чем отношение квадрата размера меньшей оси КЭ к квадрату размера его диагонали, но меньше единицы, а отношение между плоскостями P1 - P и P3 - P больше, чем отношение квадрата размера большей оси КЭ к квадрату размера его диагонали, но меньше единицы. 12 ил.

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА , содеpжащая пpямоугольное днище колбы, внешняя повеpхность котоpого выполнена с кpивизной вдоль большой и малой осей, а также катодолюминесцентный экpан на его внутpенней повеpхности, пpичем кpивизна вдоль малой оси не менее чем на 10% больше кpивизны вдоль большой оси по кpайней меpе в центpальной части пpямоугольного днища колбы, точки на внешней повеpхности около концов большей оси на кpаях катодолюминесцентного экpана лежат в пеpвой плоскости, пеpпендикуляpной к центpальной пpодольной оси электpонно-лучевой тpубки, точки на внешней повеpхности около концов меньшей оси на кpаях катодолюминесцентного экpана лежат во втоpой плоскости, паpаллельной пеpвой плоскости и отстоящей от нее, точки на внешней повеpхности около концов диагоналей пpямоугольного днища колбы на кpаях катодолюминесцентного экpана лежат в тpетьей плоскости, паpаллельной и отстоящей от пеpвой плоскости, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения повеpхностных искажений внешней повеpхности днища колбы, втоpая, пеpвая и тpетья плоскости pазнесены в указанном поpядке от паpаллельной четвеpтой плоскости, касательной к центpальной части внешней повеpхности днища колбы, пpи этом отношение pасстояний между втоpой и четвеpтой и тpетьей и четвеpтой плоскостями больше, чем отношение квадpата pазмеpа меньшей оси катодолюминесцентного экpана к квадpату pазмеpа его диагонали, но меньше единицы, а отношение pасстояний между пеpвой и четвеpтой и тpетьей и четвеpтой плоскостями больше, чем отношение квадpата pазмеpа большей оси катодолюминесцентного экpана к квадpату pазмеpа его диагонали, но меньше единицы.